(57)【要約】【課題】導光板表面凹凸を形成するための精密な金型をより低価かつ容易に再現性よく製造する。【解決手段】導光板用金型７０として、Ａ）ローラ１０を用意し、該ローラ１０の表面１１に剥離剤６０を塗布する工程と、Ｂ）該剥離剤６０を塗布したローラ１０の表面に滑らかな表面２１を有する軟質金属層２０を形成する工程と、Ｃ）該ローラ１０の軟質金属層２０が形成された表面２１に対して所定パターンを彫り込む工程と、Ｄ）該ローラ１０の所定パターンを彫り込んだ軟質金属層２０を剥がして軟質金属シート２０を得る工程と、Ｅ）軟質金属シート２０を平坦に均す工程と、Ｆ）該所定パターンを彫り込んだ軟質金属シート２０の表面に硬質金属層４０を形成する工程とによって硬質金属層４０が形成された軟質金属シート２０を用いる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ）ローラを用意し、該ローラの表面に剥離剤を塗布する工程と、
Ｂ）該剥離剤を塗布したローラの表面に滑らかな表面を有する軟質金属層を形成する工程と、
Ｃ）該軟質金属層が形成されたローラの表面に所定パターンを彫り込む工程と、
Ｄ）該ローラから所定パターンを彫り込んだ軟質金属層を剥がして軟質金属シートを得る工程と、
Ｅ）該軟質金属シートを平坦に均す工程と、
Ｆ）該所定パターンを彫り込んだ軟質金属シートの表面に硬質金属層を形成する工程と、を具備し、
前記硬質金属層が形成された前記軟質金属シートを導光板用金型として用いる、
ことを特徴とする導光板用金型の製造方法。
【請求項２】
Ａ）ローラを用意し、該ローラの表面に第１の剥離剤を塗布する工程と、
Ｂ）該第１の剥離剤を塗布したローラの表面に滑らかな表面を有する第１の軟質金属層を形成する工程と、
Ｃ）該第１の軟質金属層が形成されたローラの表面に所定パターンを彫り込む工程と、
Ｄ）該ローラから所定パターンを彫り込んだ第１の軟質金属層を剥がして第１の軟質金属シートを得る工程と、
Ｅ）該第１の軟質金属シートを平坦に均す工程と、
Ｆａ）前記所定パターンを形成した第１の軟質金属シートの所定パターン側の面に第２の剥離剤を塗り、その上に第１の硬質金属層を形成する工程と、
Ｇ）前記第１の硬質金属層が形成された第１の軟質金属シートの前記第１の硬質金属層側の表面にさらに、第２の軟質金属シートを積層する工程と、
Ｈ）前記第１の硬質金属層が形成された前記所定パターンを有している第２の軟質金属シートを前記第１の軟質金属シートから剥がす工程と、を具備し、
前記第１の硬質金属層が積層された前記第２の軟質金属シートを導光板用金型として用いる、
ことを特徴とする導光板用金型の製造方法。
【請求項３】
前記Ｇ工程においては、前記第２の軟質金属シートを積層してから、当該第２の軟質金属シートの表面にさらに、第２の硬質金属層を形成する工程を有することを特徴とする請求項２に記載の導光板用金型の製造方法。
【請求項４】
前記Ｂ工程においては、前記軟質金属層は、電気めっきにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の導光板用金型の製造方法。
【請求項５】
前記Ｂ工程においては、前記軟質金属層は、接着により形成されることを特徴とする請求項１に記載の導光板用金型の製造方法。
【請求項６】
前記Ｂ工程においては、前記軟質金属層として、銅を用いて厚さ３００μｍに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の導光板用金型の製造方法。
【請求項７】
前記Ｃ工程においては、電子彫刻機により、前記軟質金属層の表面に所定パターンを彫り込むことを特徴とする請求項１に記載の導光板用金型の製造方法。
【請求項８】
前記Ｆ工程においては、前記硬質金属層として、耐熱性を有するニッケルを用いて厚さ２〜７μｍに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の導光板用金型の製造方法。
【請求項９】
前記Ｆ工程においては、前記硬質金属層として、耐熱性を有するクロムを用いて厚さ２〜７μｍに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の導光板用金型の製造方法。
【請求項１０】
Ａ）ローラを用意し、該ローラの表面に剥離剤を塗る工程と、
Ｂｂ）該剥離剤を塗ったローラの表面に滑らかな表面を有する軟質金属層を形成する工程と、
Ｃ）該軟質金属層が形成されたローラの表面に所定パターンを彫り込む工程と、
Ｄｂ）該所定パターンを彫り込んだ軟質金属層の表面に硬質金属層を形成する工程と、
Ｅｂ）該ローラに対して硬質金属層が形成された所定パターンを彫り込んだ軟質金属層を剥がし軟質金属シートを得る工程と、
Ｆｂ）該軟質金属シートを平坦に均す工程と、を具備し、
この硬質金属層が形成された軟質金属シートを導光板用金型として用いる、
ことを特徴とする導光板用金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等に使用されるバックライト用の導光板などが光を散乱や反射させる凹凸状の表面を有するように射出成形する際に用いる金型を、効率的かつ精度良く製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などに使用される面光源装置のバックライト用の導光板は、ＬＥＤ、蛍光灯のような線光源から液晶画面を均一に照らす面光源を得るためのもので、ＬＥＤや蛍光灯からの光を導光板の内側で散乱させ、導光板の一方の面全体にできるだけ均一な光を出させるものである。導光板の光射出面や該射出面と反対側の反射面を光拡散面とする例としては、図１に示すように、導光板１の反射面に所定パターンで光を反射する塗料を印刷し、又は図２に示す導光板２の射出面をローレット掛けし、光を拡散するような形状の面としたものがある。
【０００３】
この導光板表面に凹凸パターンを形成する方法としては、表面への放電加工法、サンドブラスト法、若しくは、レーザ光による溶融法、又は、エッチング法でざら目にした金型を用いた一体成形法など種々のものが開発されている。しかし、最近の液晶表示装置では、大型化に伴う光分布の均一化、薄肉化に伴う精度の向上、低消費電力のための高効率化が求められてきており、導光板についても、大型化に応じて強度を高めるために厚さを増したり、粗面パターンの精度を向上させたりすることが必要になりつつある。しかし、サンドブラスト法による粗面の形成では、製品全体に均一性を保つのが困難で精度などに問題があり、レーザ光による溶融でアクリルに直接凹部や溝部を形成する場合であっても、レーザの出力の制御等が困難で、コストが高くつく問題があり、また凹凸パターンを有する金型で一体成形する場合であっても、凹凸自体の精度に影響され、むらが生じ易く、精度の制御の点で問題がある。
【０００４】
特許文献１では、銅メッキされたローラに機械的彫刻により転写用凹凸パターンを一体に形成し、これに離型剤を塗って銅メッキをした後、剥がして銅メッキシートとし、再現性よく金型を繰り返し製造する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２１０７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この方法によると、銅めっきしたシートは剥がして平らに均さなくてはならず、あまり厚くすると、その後の剥離と均し作業により転写パターンの変形量が多くなり、パターンの精密度の低下を招く恐れがあるため、その厚さに限りがあり、金型の耐用性や強度を大幅に向上させることができない。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、導光板表面に凹凸を形成するための精密な金型をより低価かつ容易に再現性よく製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、Ａ）ローラを用意し、該ローラの表面に剥離剤を塗布する工程と、Ｂ）該剥離剤を塗布したローラの表面に滑らかな表面を有する軟質金属層を形成する工程と、Ｃ）該ローラの軟質金属層が形成された表面に所定パターンを彫り込む工程と、Ｄ）該ローラの所定パターンを彫り込んだ軟質金属層を剥がして軟質金属シートを得る工程と、Ｅ）軟質金属シートを平坦に均す工程と、Ｆ）該所定パターンを彫り込んだ軟質金属シートの表面に硬質金属層を形成する工程と、を具備し、前記硬質金属層が形成された前記軟質金属シートを導光板用金型として用いる、ことを特徴とする導光板用金型の製造方法を提供しようとする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記製造工程によれば、例えばまず銅などの軟質金属層を形成して、ローラから軟質金属層を先に剥がし、次いでその上に硬質金属層を形成することにより、従来のように積層作業を２度経てから剥離するのではないので、剥離や均しによる転写パターンの変形を大幅に抑えることができ、シートを厚くすることができるので、精度が高い大きな導光板用金型として耐用性も向上できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基いて本発明を説明する。なお、これらの図において、同様の構成要素には同様の符号を付し説明を省略する。
【００１０】
図３は、本発明の一実施形態の製造方法中の装置例の要部の推移概略を示す拡大断面図である。
【００１１】
図３に示すように、ローラ１０を用意し、ローラ１０の表面１１に剥離剤６０を塗る（Ａ工程）。その後、剥離剤６０を塗ったローラ１０上に滑らかな表面２１になる軟質金属層２０をメッキし、軟質金属層２０が形成されたローラ１０に対して、例えば砂やすり、バフ磨きローラなどで軟質金属層２０の表面２１を研磨加工し、鏡面に仕上げる（Ｂ工程）。この例においては、軟質金属としては例えば銅を使う。また、軟質金属層２０の厚さは３００μｍである。
【００１２】
そして、ダイヤモンドなどの硬質の材質からなる針３１を用いて彫刻をする電子彫刻機３０により、鏡面仕上げされた軟質金属層２０の表面２１に所定パターンによる凹部２２、２２、…を彫刻する（Ｃ工程）。
【００１３】
ここで用いる彫刻機としては、プログラム可能なスイスオハイオ社製彫刻機が挙げられる。また、凹部２２としては、予めプログラムされたパターンにより、違う刃面を有する針を制御して、軟質金属層２０の表面２１に、目的とするパターンに応じて穴状、溝状、ドット状、台形状、曲面形状、ピラミッド形状、或いは、配列密度が漸減する、漸増するあるいは均一な配列など、種々のものを形成することができることは言うまでもない。
【００１４】
また、図３に示すように、所定パターンを彫り込んだ軟質金属層２０を剥がし平らに均して所定パターンが形成された軟質金属シート２０を得る（Ｄ、Ｅ工程）。軟質金属シート２０の所定パターンを彫り込んだ面２１に硬質金属をメッキし、硬質金属層４０が形成された軟質金属シート２０を得る（Ｆ工程）。この硬質金属層４０が形成された軟質金属シート２０を導光板用金型７０として利用すれば、精度が高い導光板の凹凸面が得られる。
【００１５】
図４は、凹部２２、２２、…が所定パターンに均一配列され硬質金属層４０を形成した金型７０を利用してなる楔形導光板１３０の光を出す面の反対側の面に凸部１３１、１３１、…が一定規則で形成されている例を示す概略斜視図である。なお、この例においては、硬質金属としては、耐熱性の例えばニッケル又はクロムを用いるとよい。硬質金属層４０の厚さは２μｍ〜７μｍである。
【００１６】
図５は、本発明の別の実施形態の導光板用金型の製造方法例中の装置の要部の推移概略を示す拡大断面図である。図５で示される別の実施形態によって別の金型を得ることができる。なお、Ａ〜Ｅ工程は、上記方法と同一であり、その説明を省略する。
【００１７】
Ｅ工程で得られた所定パターンを彫り込み軟質金属層２０を剥がし平らに均した軟質金属シート２０の所定パターン側の表面に剥離剤８０を塗り、硬質金属層９０を積層する（Ｆａ工程）。該軟質金属シート２０の硬質金属層９０側の表面１１１に第２の軟質金属層１１０が形成される（Ｇ工程）。
【００１８】
軟質金属シート２０から剥離剤８０を介して軟質金属シート２０の所定パターンの複数凹部２２、２２、…に対応して複数の凸部１１２、１１２…を形成され硬質金属層９０が積層された軟質金属シート１１０を得る（Ｈ工程）。ここで、Ｇ工程において第２の軟質金属層１１０の表面にさらに第２の硬質金属を積層して第２の硬質金属層１２０を形成することによって、剥がして底部となる軟質金属シート１１０の表面が欠けることを避けることができる（Ｇａ工程）。従って上、下にそれぞれ第１、２の硬質金属層９０、１２０が形成された軟質金属シート１１０を導光板用金型１４０として用いることができる。
【００１９】
この硬質金属層９０、１２０が形成された軟質金属シート１１０を導光板用金型１４０として利用すれば、対応した凹部１５１、１５１、…が配列された精度が高い導光板１５０が得られる（図６参照）。また、該軟質金属シート１１０の上、下に硬質金属層９０、１２０が形成されているので、使用寿命が長い。なお、軟質金属と硬質金属の材質と厚さとしては、前記と同様である。
【００２０】
図７に、本発明のさらに別の実施形態の導光板用金型の製造方法例中の装置の要部の推移概略を示す拡大断面図である。この方法においては、一実施形態の方法のＢ工程で、電気めっき手段ではなく接着手段により軟質金属をローラ１０の表面１１に直接張付けて軟質金属層２０を形成する（Ｂｂ工程）、電気めっきして硬質金属層４０を形成し剥離する（工程Ｄｂ、Ｅｂ）、及び剥がしてから該軟質金属シート２０を平坦に均す（工程Ｆｂ）以外は、上記方法と同様である。また、上記一実施形態と同様な効果を有する。
【００２１】
上記各実施形態の製造方法においては、凹部の切削は、彫刻機のダイヤモンド針による機械的切削であるため、所定パターンに応じて数μｍ単位での精度による細かい彫り込みが可能であるので、この方法により得られた金型の凹部又は凸部についても細かい凹凸面を形成することができ、高い精度の所定パターンを有する導光板を成形することができ、エッチングでは得られないこのような凹凸面のパターンにて光の散乱性がよくなり、照度向上を図ることができる。
【００２２】
また、彫り込んだ凹部は、エッチングで形成する時のように断面が長方形に限られることがなく、角度又は深度は彫刻機の所定プログラムによって彫刻パターンを適宜変更することにより形状を自由に変更することができる。
【００２３】
そして、上記各実施形態の製造方法の各工程を繰り返せば、同じ品質の金型を大量に生産することが可能である。
【００２４】
また、上記各実施形態の製造方法によれば、用いるローラを大きくするだけで従来は例えば放電加工、サンドブラスト法などによる製造が困難であった大きな導光板用金型が容易に得られるので、導光板の大型化による液晶画面の大型化が可能になる。
【００２５】
また、上記各実施形態の製造方法によれば、ローラに対して軟質金属を一回積層すれば導光板用金型をつくることができ、製造工程を簡易化し製造時間を節減することができ、製造コストの低減につながる。
【００２６】
また、上記各実施形態の製造方法によれば、剥離工程が簡単になり、従来の銅めっきシートの剥離が困難であるため厚さに制限があったが、金型の厚さを自由に変えることができるので、金型の厚さを大きくすると、強度や耐用性も向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の導光板用金型の製造方法によれば、大型化しても精度が維持でき照度の向上効果がある導光板の製造に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の導光板をそなえたバックライト装置の概略断面図。
【図２】従来の他の導光板例の概略斜視図。
【図３】本発明の一実施形態の製造方法中の装置例の要部の推移概略を示す拡大断面図。
【図４】本発明の一実施形態の製造方法による金型及び導光板の概略斜視図。
【図５】本発明の別の実施形態の導光板用金型の製造方法中の装置例の要部の推移概略を示す拡大断面図。
【図６】本発明の別の実施形態の導光板用金型の製造方法による金型及び導光板の概略斜視図。
【図７】本発明のさらに別の実施形態の導光板用金型の製造方法例中の装置の要部の推移概略を示す拡大断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１０…ローラ、１１，２１，９１…表面、２０，１１０…軟質金属層（シート）、２２，１４１…凹部、３０…電子彫刻機、３１…針、４０，９０，１００，１２０…硬質金属層（シート）、６０，８０…剥離剤、７０，１１０…導光板用金型、８０…剥離剤、９２，１１２，１３１…凸部、１３０，１４０，１５０…導光板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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